Práctica de calorimetría, LABFENTRANS-ESIQIE


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL
ACADEMIA DE OPERACIONES UNITARIAS


LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRASNPORTE
PRÁCTICA DE CALORIMETRIA: “CONDUCCIÓN DE CALOR A TRAVÉS DE UNA BARRA CILINDRICA”

ELABORADO POR:
INOCENTE ISMAEL LÓPEZ RAMÍREZ
PROFESOR:
ING. BALDEMAR MARTÍNEZHERNÁNDEZ

GRUPO: 2IM44






MÉXICO DF. AGOSTO DE 2013


OBJETIVO GENERAL.
Identificar y medir la transferencia de calor a través de un cuerpo sólido.


OBJETIVOS ESPECIFICOS.
1. Realizar el balance de calor total a través de una varilla sólida de bronce.
2. Determinar la cantidad de calor que se transfiere a través del cuerpo sólido aplicando la Ley de Fourier.
3.Determinar la cantidad de calor perdido hacia los alrededores, mediante el cálculo del coeficiente de transmisión de calor.
4. Identificar cuando se alcanza el estado estacionario de transferencia de calor, mediante un perfil de temperaturas.











CONSIDERACIONES TEÓRICAS.

Cuando existe un gradiente de temperaturas en un sistema o cuando dos sistemas a diferente temperatura seponen en contacto se transfiere energía. El proceso mediante el cual tiene lugar ese transporte de energía se conoce como transmisión de calor. Lo que se transmite, calor, no puede ser medido ni es observable directamente; pero sus efectos, preferentemente variaciones de energía interna, permiten su medida. El flujo de calor, análogamente el caudal de trabajo o potencia, da lugar a cambiosimportantes en la energía interna de un sistema.
Puesto que la transmisión de calor es en realidad un transporte de energía, se sigue necesariamente la ley de la conservación de la energía, por lo que, en un sistema cerrado, el calor emitido por la región de temperatura superior debe de ser exactamente igual al calor absorbido por la región de temperatura inferior.
La transmisión de calor juega unpapel muy importante en muchas de las operaciones que se realizan en la industria química; en el diseño de reactores, donde tiene lugar reacciones químicas con absorción o desprendimiento de calor, en el diseño de aparatos para intercambiar calor entre dos fluidos, en la transferencia o eliminación de calor a otro fluido con el fin de cambiarlo de fase (evaporación, condensación) etc. Tambiénresulta interesante la utilización de materiales sólidos para almacenar energía procedente de corrientes fluidas a temperatura elevada.
El estudio de la transferencia de calor no es exclusivo de la ingeniería química: la física, la ingeniería mecánica, la ingeniería civil, la arquitectura, etc., también se hallan interesadas en su estudio. Abarca, por consiguiente, diferentes áreas de conocimiento yconstituye uno de los tres fenómenos de transporte fundamentales.
Para estimar el coste y la capacidad de del equipo necesario para transferir una determinada cantidad de calor en un tiempo dado; es necesario realizar un análisis detallado de la transmisión de calor. Desde el punto de vista ingenieril, dicho análisis tiene como objetivos prioritarios la determinación de los perfiles detemperatura en el interior de los cuerpos materiales, y la predicción de la velocidad a la que tiene lugar la transferencia de calor a través de una superficie.
En la transmisión de calor, como en otras disciplinas de la ingeniería, la solución de un problema determinado que se pueda plantear requiere la realización de hipótesis e idealizaciones. Es prácticamente imposible describir el fenómenoexactamente y, cuando se tiene que expresar el problema en forma de una ecuación matemática, es necesario realizar algunas aproximaciones. Es importante tener presentes las aproximaciones, hipótesis e idealizaciones realizadas cuando se interpretan los resultados finales obtenidos, algunas aproximaciones habituales que se pueden citar son:
Algunas propiedades físicas como la conductividad térmica, la...